特許 6356971 近接露光装置、近接露光方法及び照明光学系

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6356971

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11日

(54)【発明の名称】近接露光装置、近接露光方法及び照明光学系

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20180702BHJP

   G02B 3/00 20060101ALI20180702BHJP

   G02B 19/00 20060101ALI20180702BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 501

   G02B3/00 A

   G02B19/00

【請求項の数】9

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-8826(P2014-8826)

(22)【出願日】2014年1月21日

(65)【公開番号】特開2014-167616(P2014-167616A)

(43)【公開日】2014年9月11日

【審査請求日】2016年10月25日

(31)【優先権主張番号】特願2013-14955(P2013-14955)

(32)【優先日】2013年1月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】500171707

【氏名又は名称】株式会社ブイ・テクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】原田 智紀

(72)【発明者】

【氏名】富樫 工

(72)【発明者】

【氏名】小林 健一

【審査官】 田口 孝明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２４６１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５６８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／１２０７８５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０４−２５６９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５７３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２１７８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２９０４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｈ０１Ｌ ２１／３０、

２１／０２７、

２１／４６、

Ｇ０３Ｆ ７／２０−７／２４、

９／００−９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を保持する基板保持部と、
前記基板と対向するように、マスクを保持するマスク保持部と、
前記マスクに向けてパターン露光用の光を照射する照明光学系と、
を備え、
前記基板と前記マスクとを近接させた状態で、前記照明光学系からの露光用の光を、前記マスクを介して前記基板に照射して、前記基板の露光面に前記マスクのパターンを露光転写する近接露光装置であって、
前記照明光学系を構成する部品として、集光鏡と、ランプと、交換可能な複数のフライアイレンズと、を有し、
前記集光鏡と、前記ランプと、前記フライアイレンズとは、いずれも位置調整可能に構成されており、
前記露光面での照度を検出するセンサを備え、さらに、
使用される前記フライアイレンズのサイズに応じて前記照明光学系を構成する部品の少なくとも一つの位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記センサが所定の照度を検出するように制御される制御部を有することを特徴とする近接露光装置。

【請求項2】

使用される前記フライアイレンズに応じて前記集光鏡の位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記露光面にて所定の照度が得られることを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。

【請求項3】

使用される前記フライアイレンズに応じて前記フライアイレンズの位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記露光面にて所定の照度が得られることを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。

【請求項4】

使用される前記フライアイレンズに応じて前記ランプの位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記露光面にて所定の照度が得られることを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。

【請求項5】

基板とマスクとを近接させた状態で、露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射して、前記基板の露光面に前記マスクのパターンを転写する近接露光装置に使用され、前記マスクに向けてパターン露光用の光を照射する照明光学系であって、
前記照明光学系を構成する部品として、集光鏡と、ランプと、交換可能な複数のフライアイレンズと、を有し、
前記集光鏡と、前記ランプと、前記フライアイレンズとは、いずれも位置調整可能に構成されており、
前記露光面での照度を検出するセンサを備え、さらに、
使用される前記フライアイレンズのサイズに応じて前記照明光学系を構成する部品の少なくとも一つの位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記センサが所定の照度を検出するように制御される制御部を有することを特徴とする照明光学系。

【請求項6】

使用される前記フライアイレンズに応じて前記集光鏡の位置を調整することによって、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記露光面にて所定の照度が得られることを特徴とする請求項５に記載の照明光学系。

【請求項7】

使用される前記フライアイレンズに応じて前記フライアイレンズの位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記露光面にて所定の照度が得られることを特徴とする請求項５に記載の照明光学系。

【請求項8】

使用される前記フライアイレンズに応じて前記集光鏡と、前記ランプと、前記フライアイレンズと、のうち少なくとも一つの位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記露光面にて所定の照度が得られることを特徴とする請求項５に記載の照明光学系。

【請求項9】

基板を保持する基板保持部と、
前記基板と対向するように、マスクを保持するマスク保持部と、
前記マスクに向けてパターン露光用の光を照射する照明光学系と、
を備え、
前記基板と前記マスクとを近接させた状態で、前記照明光学系からの露光用の光を、前記マスクを介して前記基板に照射して、前記基板の露光面に前記マスクのパターンを露光転写する近接露光方法であって、
前記照明光学系を構成する部品として、集光鏡と、ランプと、交換可能な複数のフライアイレンズと、を有し、
前記集光鏡と、前記ランプと、前記フライアイレンズとは、いずれも位置調整可能に構成されており、
前記露光面での照度を検出するセンサを備え、さらに、
使用される前記フライアイレンズのサイズに応じて前記照明光学系を構成する部品の少なくとも一つの位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記センサが所定の照度を検出することを特徴とする近接露光方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、近接露光装置、近接露光方法及び照明光学系に関し、より詳細には、液晶ディスプレイ装置のＴＦＴアレイ基板やカラーフィルタ基板の露光転写に好適な近接露光装置及び照明光学系に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、フラットパネルディスプレイ装置のカラーフィルタ等のパネルを製造する装置として、種々の近接露光装置が考案されている。例えば、分割逐次近接露光装置では、基板より小さいマスクをマスクステージで保持すると共に基板をワークステージで保持して両者を近接して対向配置した後、ワークステージをマスクに対してステップ移動させて各ステップ毎にマスク側から基板にパターン露光用の光を照射することにより、マスクに描かれた複数のパターンを基板上に露光転写して、一枚の基板に複数のパネルを製作する。

【0003】

また、近接露光装置に用いられる照明光学系では、露光面にて所定の照度を得るため、ランプから放たれる光の輝点を調整する手法が種々考案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

【0004】

特許文献１に記載の露光用ランプでは、露光用ランプに内部の電極先端または輝度中心の位置の製造誤差に関する情報を記録し、露光用ランプに記録されている製造誤差に関する情報に基いて、光軸調整手段にて前記露光用ランプの光軸調整をすることができる。
また、特許文献２に記載の光源装置においては、２以上の結像光学系と、該結像光学系の像点の位置に設けられ、複数のセグメントに分割された入射面を有する光電変換素子と、各々のセグメントからの電気信号を比較する比較手段を備え、放電灯のアークの位置が集光鏡の焦点に対してどの位置にあるかを表示する。そして、表示した結果に基づいて、手動にて放電灯の輝点の位置を調整することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００−２９９２７０号公報

【特許文献2】特開平３−１１５８２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、露光転写パターンの精度に応じて、フライアイレンズのサイズを変更することが検討されている。通常、基板の露光面における照度は、タクトタイムとの兼ね合いで最大の照度となるように設計され、このため、フライアイレンズの入射面での照度が最大となるように設計されている。フライアイレンズのサイズが変更されると、フライアイレンズに入射される光量も変化するため、基板の露光面における照度もフライアイレンズのサイズに応じて変化する。しかしながら、例えば、通常のフライアイレンズに対してサイズの小さな高精度用のフライアイレンズに変更すると、想定よりもフライアイレンズに光を集光させられず、基板の露光面にて所定の照度を得ることができないという課題が発生した。特許文献１に記載の露光用ランプの光軸調整、及び、特許文献２に記載の放電灯の輝点位置の調整は、このような課題を認識するものではない。

【0007】

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フライアイレンズのサイズを変更しても、露光用の光をフライアイレンズに集光させ、所定の照度が得られる近接露光装置、近接露光方法及び照明光学系を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

出願人は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、フライアイレンズのサイズを交換した際に、フライアイレンズに入射される光の焦点がフライアイレンズの各レンズの入射面からずれてしまうため、露光面において所定の照度が得られないことを発見した。このため、出願人は、下記の構成によって上記課題を解決する手法を見出した。
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 基板を保持する基板保持部と、
前記基板と対向するように、マスクを保持するマスク保持部と、
前記マスクに向けてパターン露光用の光を照射する照明光学系と、
を備え、
前記基板と前記マスクとを近接させた状態で、前記照明光学系からの露光用の光を、前記マスクを介して前記基板に照射して、前記基板の露光面に前記マスクのパターンを露光転写する近接露光装置であって、
前記照明光学系を構成する部品として、集光鏡と、ランプと、交換可能な複数のフライアイレンズと、を有し、
前記集光鏡と、前記ランプと、前記フライアイレンズとは、いずれも位置調整可能に構成されており、
前記露光面での照度を検出するセンサを備え、さらに、
使用される前記フライアイレンズのサイズに応じて前記照明光学系を構成する部品の少なくとも一つの位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記センサが所定の照度を検出するように制御される制御部を有することを特徴とする近接露光装置。
（２） 使用される前記フライアイレンズに応じて前記集光鏡の位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記露光面にて所定の照度が得られることを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（３） 使用される前記フライアイレンズに応じて前記フライアイレンズの位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記露光面にて所定の照度が得られることを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（４） 使用される前記フライアイレンズに応じて前記ランプの位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記露光面にて所定の照度が得られることを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（５） 基板とマスクとを近接させた状態で、露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射して、前記基板の露光面に前記マスクのパターンを転写する近接露光装置に使用され、前記マスクに向けてパターン露光用の光を照射する照明光学系であって、
前記照明光学系を構成する部品として、集光鏡と、ランプと、交換可能な複数のフライアイレンズと、を有し、
前記集光鏡と、前記ランプと、前記フライアイレンズとは、いずれも位置調整可能に構成されており、
前記露光面での照度を検出するセンサを備え、さらに、
使用される前記フライアイレンズのサイズに応じて前記照明光学系を構成する部品の少なくとも一つの位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記センサが所定の照度を検出するように制御される制御部を有することを特徴とする照明光学系。
（６） 使用される前記フライアイレンズに応じて前記集光鏡の位置を調整することによって、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記露光面にて所定の照度が得られることを特徴とする（５）に記載の照明光学系。
（７） 使用される前記フライアイレンズに応じて前記フライアイレンズの位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記露光面にて所定の照度が得られることを特徴とする（５）に記載の照明光学系。
（８） 使用される前記フライアイレンズに応じて前記集光鏡と、前記ランプと、前記フライアイレンズと、のうち少なくとも一つの位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記露光面にて所定の照度が得られることを特徴とする（５）に記載の照明光学系。
（９） 基板を保持する基板保持部と、
前記基板と対向するように、マスクを保持するマスク保持部と、
前記マスクに向けてパターン露光用の光を照射する照明光学系と、
を備え、
前記基板と前記マスクとを近接させた状態で、前記照明光学系からの露光用の光を、前記マスクを介して前記基板に照射して、前記基板の露光面に前記マスクのパターンを露光転写する近接露光方法であって、
前記照明光学系を構成する部品として、集光鏡と、ランプと、交換可能な複数のフライアイレンズと、を有し、
前記集光鏡と、前記ランプと、前記フライアイレンズとは、いずれも位置調整可能に構成されており、
前記露光面での照度を検出するセンサを備え、さらに、
使用される前記フライアイレンズのサイズに応じて前記照明光学系を構成する部品の少なくとも一つの位置を調整し、前記露光用の光を前記フライアイレンズに集光させることによって、前記センサが所定の照度を検出することを特徴とする近接露光方法。

【発明の効果】

【0009】

本発明の近接露光装置、近接露光方法及び照明光学系によれば、フライアイレンズ等のサイズを変更しても、使用されるフライアイレンズに応じて照明光学系を構成する部品の少なくとも一つの位置を調整して、フライアイレンズ等に光を集光させることができるため、基板の露光面にて所定の照度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る近接露光装置を説明するための一部分解斜視図である。

【図2】図１に示す近接露光装置の正面図である。

【図3】マスクステージの断面図である。

【図4】図１に示す近接露光装置の照明光学系とマスクと基板との関係を示す図である。

【図5】図１に示したイ矢視図に示したフライアイレンズをスライドして交換することを示す図である。

【図6】本発明の第１実施形態に係る照明光学系の模式図である。

【図7】フライアイレンズを交換した際の露光面での照度について説明する図である。

【図8】本発明の第２実施形態に係る照明光学系の模式図である。

【図9】本発明の第３実施形態に係る照明光学系の模式図である。

【図10】本発明の第４実施形態に係る照明光学系の模式図である

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の各実施形態に係る近接露光装置及び近接露光方法を図面に基づいて詳細に説明する。

【0012】

（第１実施形態）
図１及び図２に示すように、第１実施形態の近接露光装置ＰＥは、マスクＭを保持するマスクステージ１０と、ガラス基板（以下、単に「基板Ｗ」とも称する。）Ｗを保持する基板ステージ２０と、パターン露光用の光を照射する照明光学系７０（図４参照）と、を備えている。

【0013】

なお、基板Ｗは、マスクＭに対向配置されており、このマスクＭに描かれたマスクパターンを露光転写すべく表面（マスクＭの対向面側）にレジストが塗布されている。

【0014】

マスクステージ１０は、中央部に矩形形状の開口１１ａが形成されるマスクステージベース１１と、マスクステージベース１１の開口１１ａにＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能に装着されるマスク保持部であるマスク保持枠１２と、マスクステージベース１１の上面に設けられ、マスク保持枠１２をＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動させて、マスクＭの位置を調整するマスク駆動機構１６と、を備える。

【0015】

マスクステージベース１１は、装置ベース５０上に立設される支柱５１、及び支柱５１の上端部に設けられるＺ軸移動装置５２によりＺ軸方向に移動可能に支持され（図２参照）、基板ステージ２０の上方に配置される。

【0016】

図３に示すように、マスクステージベース１１の開口１１ａの周縁部の上面には、平面ベアリング１３が複数箇所配置されており、マスク保持枠１２は、その上端外周縁部に設けられるフランジ１２ａを平面ベアリング１３に載置している。これにより、マスク保持枠１２は、マスクステージベース１１の開口１１ａに所定のすき間を介して挿入されるので、このすき間分だけＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能となる。

【0017】

また、マスク保持枠１２の下面には、マスクＭを保持するチャック部１４が間座１５を介して固定されている。このチャック部１４には、マスクＭのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための複数の吸引ノズル１４ａが開設されており、マスクＭは、吸引ノズル１４ａを介して図示しない真空式吸着装置によりチャック部１４に着脱自在に保持される。また、チャック部１４は、マスク保持枠１２と共にマスクステージベース１１に対してＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能である。

【0018】

マスク駆動機構１６は、マスク保持枠１２のＸ軸方向に沿う一辺に取り付けられる２台のＹ軸方向駆動装置１６ｙと、マスク保持枠１２のＹ軸方向に沿う一辺に取り付けられる１台のＸ軸方向駆動装置１６ｘと、を備える。

【0019】

Ｙ軸方向駆動装置１６ｙは、マスクステージベース１１上に設置され、Ｙ軸方向に伸縮するロッド１６ｂを有する駆動用アクチュエータ（例えば、電動アクチュエータ等）１６ａと、ロッド１６ｂの先端にピン支持機構１６ｃを介して連結されるスライダ１６ｄと、マスク保持枠１２のＸ軸方向に沿う辺部に取り付けられ、スライダ１６ｄを移動可能に取り付ける案内レール１６ｅと、を備える。なお、Ｘ軸方向駆動装置１６ｘも、Ｙ軸方向駆動装置１６ｙと同様の構成を有する。

【0020】

そして、マスク駆動機構１６では、１台のＸ軸方向駆動装置１６ｘを駆動させることによりマスク保持枠１２をＸ軸方向に移動させ、２台のＹ軸方向駆動装置１６ｙを同等に駆動させることによりマスク保持枠１２をＹ軸方向に移動させる。また、２台のＹ軸方向駆動装置１６ｙのどちらか一方を駆動することによりマスク保持枠１２をθ方向に移動（Ｚ軸回りの回転）させる。

【0021】

さらに、マスクステージベース１１の上面には、図１に示すように、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップｇを測定するギャップセンサ１７と、チャック部１４に保持されるマスクＭの取り付け位置を確認するためのアライメントカメラ１８と、が設けられる。これらギャップセンサ１７及びアライメントカメラ１８は、移動機構１９を介してＸ軸，Ｙ軸方向に移動可能に保持され、マスク保持枠１２内に配置される。

【0022】

また、マスク保持枠１２上には、図１に示すように、マスクステージベース１１の開口１１ａのＸ軸方向の両端部に、マスクＭの両端部を必要に応じて遮蔽するアパーチャブレード３８が設けられる。このアパーチャブレード３８は、モータ、ボールねじ、及びリニアガイド等からなるアパーチャブレード駆動機構３９によりＸ軸方向に移動可能とされて、マスクＭの両端部の遮蔽面積を調整する。なお、アパーチャブレード３８は、開口１１ａのＸ軸方向の両端部だけでなく、開口１１ａのＹ軸方向の両端部に同様に設けられている。

【0023】

基板ステージ２０は、図１及び図２に示すように、基板Ｗを保持する基板保持部２１と、基板保持部２１を装置ベース５０に対してＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に移動する基板駆動機構２２と、を備える。基板保持部２１は、図示しない真空吸着機構によって基板Ｗを着脱自在に保持する。基板駆動機構２２は、基板保持部２１の下方に、Ｙ軸テーブル２３、Ｙ軸送り機構２４、Ｘ軸テーブル２５、Ｘ軸送り機構２６、及びＺ−チルト調整機構２７と、を備える。

【0024】

Ｙ軸送り機構２４は、図２に示すように、リニアガイド２８と送り駆動機構２９とを備えて構成され、Ｙ軸テーブル２３の裏面に取り付けられたスライダ３０が、装置ベース５０上に延びる２本の案内レール３１に不図示の転動体を介して跨架されると共に、モータ３２とボールねじ装置３３とによってＹ軸テーブル２３を案内レール３１に沿って駆動する。

【0025】

なお、Ｘ軸送り機構２６もＹ軸送り機構２４と同様の構成を有し、Ｘ軸テーブル２５をＹ軸テーブル２３に対してＸ方向に駆動する。また、Ｚ−チルト調整機構２７は、くさび状の移動体３４，３５と送り駆動機構３６とを組み合わせてなる可動くさび機構をＸ方向の一端側に１台、他端側に２台配置することで構成される。なお、送り駆動機構２９，３６は、モータとボールねじ装置とを組み合わせた構成であってもよく、固定子と可動子とを有するリニアモータであってもよい。また、Ｚ-チルト調整機構２７の設置数は任意である。

【0026】

これにより、基板駆動機構２２は、基板保持部２１をＸ方向及びＹ方向に送り駆動するとともに、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを微調整するように、基板保持部２１をＺ軸方向に微動且つチルト調整する。

【0027】

基板保持部２１のＸ方向側部とＹ方向側部にはそれぞれバーミラー６１，６２が取り付けられ、また、装置ベース５０のＹ方向端部とＸ方向端部には、計３台のレーザー干渉計６３，６４，６５が設けられている。これにより、レーザー干渉計６３，６４，６５からレーザー光をバーミラー６１，６２に照射し、バーミラー６１，６２により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光とバーミラー６１，６２により反射されたレーザー光との干渉を測定して基板ステージ２０の位置を検出する。

【0028】

図４に示すように、照明光学系７０を構成する部品としては、発光部としての超高圧水銀ランプ７１と、このランプ７１から発生された露光用の光に指向性をもたせて射出する集光鏡７２と、を含む光源部７３と、光源部７３からの露光用の光をフライアイレンズ７４の方へ光路の向きを変える平面鏡７５と、入射した光の強度を均一化する複数のレンズセルからなるフライアイレンズ７４と、入射した露光用の光に対して所定のコリメーション角を持たせるコリメーションミラー７６と、を有する。

【0029】

光源部７３からの光は、平面鏡７５により、強度を均一化する複数のレンズセルからなるフライアイレンズ７４の方へ光路の向きを変えて集光される。フライアイレンズ７４の出射面から出射された露光用の光は、コリメーションミラー７６によって反射されて、所定のコリメーション角を持ってマスクＭに入射する。

【0030】

図５に示すように、照明光学系７０は、それぞれサイズの異なるフライアイレンズ７４ａ、７４ｂ、７４ｃを３枚備えている。３枚のフライアイレンズ７４ａ、７４ｂ、７４ｃは、それぞれスライドして交換することを可能であるとしている。なお、第一実施形態において、照明光学系７０にてフライアイレンズ７４は３枚としている。しかし、フライアイレンズの枚数は３枚に限らず、複数あればよい。

【0031】

このような近接露光装置ＰＥにおいて、図４に示すように、基板ステージ２０上に載置された基板Ｗと、マスク保持枠１２に保持された、マスクパターンを有するマスクＭとが、これらの対向面間のギャップを例えば１００〜３００μｍ程度の隙間に調整されて近接対向配置される。そして、光源部７３からの露光用の光が平面鏡７５によってフライアイレンズ７４で集光される。フライアイレンズ７４から出射される露光用の光はコリメーションミラー７６で反射されて所定のコリメーション角を持った平行光とされてマスクＭに入射する。そして、マスクＭを透過した露光用の光は、基板Ｗの表面に塗布されたレジストを感光させてマスクＭのマスクパターンが基板Ｗに露光転写される。
従って、入射される露光用の光をフライアイレンズ７４に集光させることで、所定の照度（即ち、実施形態では、最大の照度）を持った光が露光すべき対象となる基板Ｗの露光面Ａに転写される。

【0032】

ここで、第１実施形態の照明光学系７０では、図６に示すように、集光鏡７２の位置を調整可能に構成されている。そして、フライアイレンズ７４のサイズを交換した際、露光面Ａに設置している不図示のセンサにより露光用の光の照度を測定し、平面鏡７５から入射された光（点線）がフライアイレンズ７４に集光しない場合には、このセンサが所定の照度を検出するまで、露光用の光（一点鎖線）がフライアイレンズ７４に集光するように、不図示の制御部によって、集光鏡７２の位置を調整する。即ち、光源部７３から照射された光の焦点が、フライアイレンズ７４の各レンズの入射面に位置するように、集光鏡７２の位置を調整する。例えば、図７に示すように、サイズの大きなフライアイレンズ７４ａにおける露光面Ａでの照度Ｉ_１に対して、単にサイズの小さなフライアイレンズ７４ｂに交換すると、露光面Ａでの照度がＩ_２まで低下してしまう。このため、上述した手法で、露光面Ａでの照度が最大値Ｉ_３となるように、集光鏡７２の位置を調整している。これにより、フライアイレンズ７４は異なるサイズに交換されても、基板ＷとマスクＭとを所定のギャップｇに近接させた状態で、照明光学系７０からの露光用の光が、露光面Ａにおいて所定の照度を得ることができる。

【0033】

以上説明したように、本実施形態の近接露光装置、近接露光方法及び照明光学系７０によれば、照明光学系７０を構成する部品として、集光鏡７２と、ランプ７１と、交換可能な複数のフライアイレンズ７４ａ、７４ｂ、７４ｃと、を有し、使用されるフライアイレンズ７４ａ、７４ｂ、７４ｃに応じて集光鏡７２の位置を調整し、露光用の光をフライアイレンズ７４ａ、７４ｂ、７４ｃに集光させることによって、露光面Ａにて所定の照度を得る。したがって、露光精度に応じていずれのフライアイレンズ７４ａ、７４ｂ、７４ｃを用いた場合であっても、露光面Ａにて所定の照度を得ることができ、タクトタイムの短縮を図った露光を実現することができる。

【0034】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る近接露光装置について、図８を参照して説明する。なお、本実施形態では、照明光学系７０において、露光用の光をフライアイレンズ７４に集光させるために、フライアイレンズ７４の位置を調整する点で、第１実施形態の近接露光装置と異なる。

【0035】

即ち、第２実施形態の照明光学系７０では、図８に示すように、フライアイレンズ７４の位置を調整可能に構成されている。そして、フライアイレンズ７４のサイズを交換した際、露光面Ａに設置している不図示センサにより露光用の光の照度を測定し、平面鏡７５から入射された露光用の光（点線）がフライアイレンズ７４に集光しない場合には、このセンサが所定の照度を検出するまで、露光用の光（一点鎖線）がフライアイレンズ７４に集光するように、不図示の制御部によって、フライアイレンズ７４の位置を調整する。即ち、光源部７３から照射された光の焦点が、フライアイレンズ７４の各レンズの入射面に位置するように、フライアイレンズ７４の位置を調整する。これにより、フライアイレンズ７４は異なるサイズに交換されても、基板ＷとマスクＭとを所定のギャップｇに近接させた状態で、照明光学系７０からの露光用の光が、露光面Ａにおいて所定の照度を得ることができる。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。

【0036】

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る近接露光装置について、図９を参照して説明する。なお、本実施形態では、照明光学系７０において、露光用の光をフライアイレンズ７４に集光させるために、ランプ７１の位置を調整する点で、第１及び第２実施形態の近接露光装置と異なる。

【0037】

即ち、第３実施形態の照明光学系７０では、図９に示すように、ランプ７１の位置を調整可能に構成されている。そして、フライアイレンズ７４のサイズを交換した際、露光面Ａに設置している不図示センサにより、露光用の光の照度を測定し、平面鏡７５から入射された露光用の光（点線）がフライアイレンズ７４に集光しない場合には、このセンサが所定の照度を検出するまで、光（一点鎖線）がフライアイレンズ７４に集光するように、不図示の制御部によって、ランプ７１の位置を調整する。即ち、光源部７３から照射された光の焦点が、フライアイレンズ７４の各レンズの入射面に位置するように、ランプ７１の位置を調整する。これにより、フライアイレンズ７４は異なるサイズに交換されても、基板ＷとマスクＭとを所定のギャップｇに近接させた状態で、照明光学系７０からの露光用の光が、露光面Ａにおいて所定の照度を得ることができる。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。

【0038】

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る近接露光装置について、図１０を参照して説明する。本実施形態は、ランプ７１と、集光鏡７２と、フライアイレンズ７４のすべての位置を調整可能に構成されている。そして、フライアイレンズ７４のサイズを交換した際、露光面Ａに設置している不図示センサにより、露光用の光の照度を測定し、平面鏡７５から入射された露光用の光（点線）がフライアイレンズ７４に集光しない場合には、このセンサが所定の照度を検出するまで、露光用の光（一点鎖線）がフライアイレンズ７４に集光するように、不図示の制御部によって、ランプ７１と、集光鏡７２と、フライアイレンズ７４との位置を調整する。即ち、光源部７３から照射された光の焦点が、フライアイレンズ７４の各レンズの入射面に位置するように、ランプ７１と、集光鏡７２と、フライアイレンズ７４との位置を調整する。これにより、フライアイレンズ７４はスライドして交換されても、基板ＷとマスクＭとを所定のギャップに近接させた状態で、照明光学系７０からの露光用の光が、露光面Ａにおいて所定の照度を得ることができる。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。

【0039】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変更、改良などが可能である。
例えば、本発明では、使用されるフライアイレンズ７４ａ、７４ｂ、７４ｃに応じて照明光学系７０を構成する部品の少なくとも一つの位置を調整し、露光用の光をフライアイレンズ７４に集光させることによって、露光面Ａにて所定の照度が得られるように設定すればよい。

【0040】

また、上記実施形態では、本発明のマスクを近接露光装置に適用した例について説明したが、これに限定されず、近接スキャン露光装置にも同様に適用することができ、同様の効果を奏する。近接スキャン露光装置は、マスクＭに近接して浮上・支持されながら、所定方向に搬送される略矩形状の基板Ｗに対して、マスクパターンを形成した複数のマスクＭを介して露光用の光を照射し、基板Ｗにマスクパターンを露光転写するものであり、基板Ｗが複数のマスクＭに対して相対移動しながら露光転写が行われるスキャン露光方式を採用している。

【符号の説明】

【0041】

１２ マスク保持枠（マスク保持部）
２１ 基板保持部
７０ 照明光学系
７１ ランプ
７２ 集光鏡
７３ 光源部
７４ フライアイレンズ
ｇ マスクと基板との対向面間のギャップ
Ｍ マスク
ＰＥ 近接露光装置
Ｗ ガラス基板（基板）
Ａ 露光面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】